石油污染場(chǎng)地土壤修復(fù)技術(shù)及工程化應(yīng)用

孫海波 周 勇 練大德 錢(qián)英杰

（浙江卓錦環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?浙江杭州 310000）

引言

隨著石油工業(yè)迅猛發(fā)展，由原油泄漏，含油廢水超標(biāo)排放造成的土壤污染問(wèn)題加劇。石油污染場(chǎng)地修復(fù)工作迫在眉睫。同時(shí)，環(huán)保市場(chǎng)的技術(shù)需求，對(duì)石油污染場(chǎng)地修復(fù)領(lǐng)域的技術(shù)提升產(chǎn)生了極大的推動(dòng)作用。

1 石油污染危害

研究表明，石油污染場(chǎng)地中有害物質(zhì)會(huì)造成地表水和地下水的污染。同時(shí)會(huì)引起土壤有機(jī)質(zhì)組分和結(jié)構(gòu)的失衡。具有三致作用的多環(huán)芳烴通過(guò)植物富集，食物鏈傳導(dǎo)，最終進(jìn)入人體，極大危害人類(lèi)健康。

2 石油污染場(chǎng)地土壤修復(fù)技術(shù)及發(fā)展

目前針對(duì)石油污染土壤的修復(fù)技術(shù)主要有物理、化學(xué)和生物等3種修復(fù)技術(shù)。生物修復(fù)技術(shù)由于具有成本低，無(wú)二次污染的特點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景，生物法協(xié)同其他物理或化學(xué)法的修復(fù)處理技術(shù)，逐漸受到各界的關(guān)注和重視。

2.1 物理修復(fù)技術(shù)

2.1.1 熱脫附法

熱脫附法是通過(guò)加熱系統(tǒng)，對(duì)污染土壤進(jìn)行加熱，石油類(lèi)污染物質(zhì)受熱形成氣態(tài)，再通過(guò)廢氣收集裝置，對(duì)氣體進(jìn)行收集并處理。處理合格后的土壤可運(yùn)回原場(chǎng)地循環(huán)利用。最新發(fā)展起來(lái)的微波熱脫附技術(shù)，輻射熱量更高，穿透力更強(qiáng)，使水和有機(jī)物，更容易直接氣化，并與土壤分離，具有更高的凈化效率。

2.1.2 電動(dòng)修復(fù)

日本和歐美發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、德國(guó)在20世紀(jì)90年代開(kāi)始重視開(kāi)發(fā)電動(dòng)修復(fù)技術(shù)，在基礎(chǔ)和應(yīng)用研究發(fā)面取得了一定的成果。如電動(dòng)過(guò)程和機(jī)理，池體設(shè)計(jì)等研究領(lǐng)域都取得很大的進(jìn)展。隨著生物電動(dòng)組合技術(shù)、超分子化學(xué)電動(dòng)技術(shù)、循環(huán)強(qiáng)化電動(dòng)技術(shù)和氧化電動(dòng)強(qiáng)化技術(shù)的應(yīng)用，運(yùn)行成本降低，修復(fù)效率進(jìn)一步提升。

2.2 化學(xué)修復(fù)技術(shù)

目前應(yīng)用比較多的化學(xué)修復(fù)技術(shù)主要有：淋洗萃取法，光催化降解法，化學(xué)氧化法及熱處理法等。與其他土壤修復(fù)工藝對(duì)比，化學(xué)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用較早，技術(shù)成熟，但可能會(huì)破壞土壤的物理結(jié)構(gòu)和生物活性，且化學(xué)修復(fù)技術(shù)成本較高，有可能出現(xiàn)二次污染，限制了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用[1]。

2.2.1 淋洗萃取法

淋洗萃取法是根據(jù)“相似相融”原理，選用合適的有機(jī)溶劑分離污染土壤中存在的石油組分，再通過(guò)蒸餾工藝萃取溶劑中的石油組分。由于萃取劑價(jià)格高昂，且操作中會(huì)有一定量的損失，因此該技術(shù)的核心是萃取劑的回收循環(huán)利用。

2.2.2 光催化降解法

光催化降解是利用光照，在光催化劑作用下，使土壤中石油污染物氧化的反應(yīng)。目前，光催化降解主要光源為太陽(yáng)光和紫外光，污染物濃度、土壤的組成、質(zhì)地、pH值、濕度、厚度及照射光強(qiáng)度、混合效率等均會(huì)影響催化降解的速率[2]。

2.2.3 熱處理法

熱處理法主要是通過(guò)煅燒方式（溫度870—1200℃）將土壤當(dāng)中大部分有機(jī)污染物進(jìn)行清除。但此種方式，需要添加石灰或其他化學(xué)物質(zhì)，以促使水分從土壤中完全移出，對(duì)土壤結(jié)構(gòu)帶來(lái)破壞，同時(shí)產(chǎn)生的HCl、SOx、NOx會(huì)引起大氣的二次污染。

2.3 生物處理技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)是通過(guò)利用生物自身的生長(zhǎng)代謝過(guò)程是有機(jī)污染物得到降解轉(zhuǎn)化的方法，具有修復(fù)成本低、無(wú)二次污染的特點(diǎn)。

目前廣為看好的是植物—微生物聯(lián)合修復(fù)技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)微生物和植物的相互作用，增強(qiáng)植物根際對(duì)石油類(lèi)物質(zhì)的吸收氧化降解程度。通常適用于石油污染物含量較低、不足以維持大量微生物生長(zhǎng)繁殖需要的場(chǎng)地。通過(guò)引入植物吸收的氧氣和根際分泌的酶或化學(xué)物質(zhì)可促進(jìn)微生物的分解代謝活力，同時(shí)微生物的代謝作用也在一定程度上提升了植物根系對(duì)石油污染物的吸收效率。

結(jié)語(yǔ)

人們環(huán)境意識(shí)的不斷提升，石油污染場(chǎng)地的修復(fù)技術(shù)和應(yīng)用逐漸得到廣泛的關(guān)注，雖然該領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展出幾十種物化和生物技術(shù)，但由于污染物種類(lèi)和土壤的多樣性，使得各種修復(fù)技術(shù)只能用于特定的修復(fù)場(chǎng)地。因此需要對(duì)各種土壤修復(fù)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化整合，以提高修復(fù)效率，降低修復(fù)成本，減少修復(fù)過(guò)程的二次污染。